高培平

（青島理工大學建筑設(shè)計研究院 山東青島 266033）

本文為M教學樓弱電系統(tǒng)設(shè)計，該教學樓的面積為7961.1m2，一共有五層，教學樓的高度為22.5m，用相對標高的方式，以室外地平面為基準；該教學樓的防火等級為二級；其建筑結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)，安全等級為二級。

1 火災自動報警系統(tǒng)方案設(shè)計

火災自動報警系統(tǒng)是現(xiàn)代智能建筑的重要組成部分，它能迅速通知火災情況，并通過自動消防設(shè)施，將火災撲滅，盡量避免火災的發(fā)生以及減少火災造成的傷亡和損失。

1.1 感煙探測器的計算

感煙探測器數(shù)量的計算是依據(jù)房間的高度、頂棚的坡度，地面的面積的不同，探測器的保護面積和保護半徑不一樣，因而數(shù)量不一樣，一個探測區(qū)域內(nèi)需要的探測器數(shù)量的計算方法如下：

在公式中，N代表某個探測區(qū)域內(nèi)所需要的探測器數(shù)量，單位為“只”，N應該取整數(shù)；S代表某個探測區(qū)域包括的地面面積，單位為m2；A代表探測器的保護面積，單位為m2；指探測器能有效探測的地面面積，因為建筑物房間的地面一般都是矩形，所以所謂的“有效”探測器的地面面積實際是指探測器能探測到的矩形地面面積；K是安全修正系數(shù)，特級保護對象K取0.7～0.8，一級保護對象K取0.8～0.9，二級保護對象K取0.9～1。

1.2 火災探測器與區(qū)域報警器的連線方式

火災探測器的連線方式發(fā)展非常迅速，從多線到少線再向總線發(fā)展，給火災自動報警系統(tǒng)的設(shè)計帶來很大方便，其方式有四線、三線、兩線制及四總線、二總線制，而二總線制包括樹枝形接線、環(huán)形接線和鏈式接線。每種接線方式如圖1～4所示。

圖1 四總線連接方式

圖2 二總線（樹枝形接線）連接方式

圖3 二總線（環(huán)形接線）連接方式

圖4 二總線（鏈式接線）連接方式

對于現(xiàn)代的火災報警系統(tǒng)，火災報警控制器已經(jīng)是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)的綜合運用，集報警和控制于一體，本設(shè)計采用二總線樹枝形接線方式如圖2所示。

2 綜合布線系統(tǒng)

2.1 工作區(qū)系統(tǒng)設(shè)計

綜合布線的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。

圖5 綜合布線系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)的設(shè)計是通過城市寬帶網(wǎng)絡(luò)引至教學樓一層弱電間中的建筑物配線架，建筑物配線架配置有光纖收發(fā)器、交換機等。在由建筑物配線架引至各層弱電井中的樓層配線架，因為該教學樓的傳輸距離小于2km，數(shù)據(jù)點主干電纜既能采用多模光纖傳輸也可以選用対絞電纜，本系統(tǒng)使用多模光纖傳送，語音點主干纜線采用大對數(shù)電纜傳輸，然后再由樓層配線架分配至各個工作區(qū)，本設(shè)計不設(shè)置集合點。

2.2 配線子系統(tǒng)設(shè)計

據(jù)信息點布置完統(tǒng)計之后，五層教學樓的信息點數(shù)量如表1所示。

表1 各層信息點數(shù)量統(tǒng)計

對于該系統(tǒng)，信息插座、信息插頭使用RJ45連接器，選擇嵌入式安裝插座，且能支持不同的終端設(shè)備接入，每個信息插座連接一根4對対絞電纜，信息插座的高度安裝在距離地面30cm處。

本系統(tǒng)就采用5e類100Ω非屏蔽対絞電纜，可以支持100Mbit/s、155Mbit/s和622Mbit/sATM數(shù)據(jù)傳輸，即可支持語音、數(shù)據(jù)，又可以傳輸多媒體及視頻會議數(shù)據(jù)信息等。

配線子系統(tǒng)的語音點的配線方式如圖6所示。

圖6 語音點配線連接方式

配線子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)點的配線方式如圖7所示。

圖7 數(shù)據(jù)點配線連接方式

3 公共廣播系統(tǒng)

揚聲器主要安裝于下列場合：大堂、走廊、車庫、一般會議室，樓梯間等地方，該教學樓的公共廣播系統(tǒng)大部分都設(shè)置在走廊和教室，個別辦公室也設(shè)置揚聲器。

3.1 公共廣播系統(tǒng)揚聲器的安裝間距

（1）在大堂、電梯廳、休息室等小型開敞空間可以采用L=（2～2.5）h進行估算；

（2）在公共走道等狹長形空間可以采用L=（3～3.5）h進行估算；

（3）大型會議室、多功能廳、餐廳等大型開敞空間可以采用L=2（h-1.3）tg（φ/2）進行估算。

其中h為揚聲器距離地面的高度，φ為揚聲器與水平線所成的角度，一般垂直安裝為90°。

如該教學樓中一樓的某一過道處的兩個揚聲器如圖8所示。

圖8 一樓的某一過道

因為是過道，根據(jù)第二點，安裝高度h=4.5m，則由L=（3～3.5）h可估算的兩個揚聲器直接的距離約為L=3.5X4.5=15.75m，如圖8所示。

3.2 公共廣播系統(tǒng)揚聲器的數(shù)量計算

對于揚聲器布置的數(shù)量，在房間內(nèi)可以按0.025～0.05W/㎡的電功率密度確定，也可以按下式計算：

式中：D——揚聲器安裝間距（m）；

H——揚聲器安裝高度（m）。

圖9 教學樓一樓的一個實驗室

該教室的面積為109m2，按0.025～0.05W/m2計算，需109×0.05=5.45W的揚聲器，這個實驗室用的是4.5W的揚聲器，5.45W/4.5W=1.21個，取整數(shù)值則需要2個揚聲器，如圖9所示。

4 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)

閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是基于計算機網(wǎng)絡(luò)和視頻錄像技術(shù)的快速發(fā)展所誕生的一種高效的安全防范系統(tǒng)，閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是安防系統(tǒng)中監(jiān)控能力較好的一個系統(tǒng)，其系統(tǒng)框圖如圖10～11所示。

圖10 組成框圖

圖11 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

本設(shè)計在教學樓一樓的值班室安裝監(jiān)視器、NVR硬盤錄像機、矩陣主機、視頻監(jiān)控主機等監(jiān)控設(shè)備，并且通過弱電橋架引至各樓層弱電井，在每層樓的布線都采用弱電橋架加鋼管敷設(shè)的方式，全部攝像機的電源都采用POE方式供電，不需要配置額外的電源，通過強大的軟件管理平臺，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)攝像機的管理和各種控制操作，并且該教學樓的所有視頻信號能手動或者自動切換，由值班室的值班人員進行監(jiān)視與控制。

5 結(jié)論

本文完成的是為某教學樓弱電系統(tǒng)設(shè)計，主要是通過線路的敷設(shè)，設(shè)備布置，設(shè)備的供電以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，來完成五層教學樓火災自動報警系統(tǒng)、綜合布線等的設(shè)計。本文對市場和相關(guān)行業(yè)有所了解并進行相關(guān)的調(diào)查然后做出相關(guān)方案的選擇來實現(xiàn)需求分析和方案選擇。各系統(tǒng)的設(shè)計主要解決了方案選擇的問題、各個系統(tǒng)線纜敷設(shè)的問題以及各個系統(tǒng)設(shè)備安裝布置的問題等，對于教學樓類似的弱點系統(tǒng)設(shè)計具有一定的參考價值和實用意義。